抑癌蛋白p53与3-甲基腺嘌呤糖苷酶MPG相互作用对基因转录的调控

p53与MPG是与肿瘤密切相关的两个重要蛋白。p53是目前已知的最重要的抑癌蛋白之一；3-甲基腺嘌呤糖苷酶（MPG）是DNA损伤碱基切除修复（BER）途径中的关键酶，识别底物广泛，但识别差异性大，规律机制不清。p53与BER关系密切，与该途径中的AP核酸酶、DNA多聚酶β有相互作用，转录活性能被该途径中的酶改变，但并未发现对该途径有关键性影响。因此，本研究在确定p53与MPG相互作用的基础上深入研究二者之间的调控关系和生理意义，有望揭示MPG酶活性调控规律和p53对碱基切除修复途径的影响。另一方面，MPG能识别甲基化位点，CpG岛的甲基化状态与基因的表达沉默关系密切，但调控机制不清，我们希望通过研究p53与MPG的相互作用，帮助理解p53对基因表达的调控机制。

p53 与MPG 是与肿瘤密切相关的两个重要蛋白。p53 是目前已知的最重要的抑癌蛋白之一；3-甲基腺嘌呤糖苷酶（MPG）是DNA 损伤碱基切除修复（BER）途径中的关键酶，识别底物广泛，但识别差异性大，规律机制不清。p53 与BER 关系密切，与该途径中的AP 核酸酶、DNA 多聚酶β有相互作用，转录活性能被该途径中的酶改变，但并未发现对该途径有关键性影响。我们的研究发现，MPG能与p53直接相互作用抑制p53的转录活性，MPG N端的34-79位氨基酸（该区域与MPG的糖苷酶活性无关）和p53的DNA结合区在相互作用中起着重要的作用。MPG能够抑制p53 与其周期阻滞相关靶基因p21, 14-3-3σ和Gadd45的调控区结合，特异阻滞相关基因的表达，从而抑制p53介导的细胞周期阻滞，但对p53 介导的细胞凋亡没有影响。在p53 野生型的肿瘤细胞中，给予烷化剂刺激，能特异的使MPG与p53相互作用解离，对p53的抑制作用消失，主要发挥损伤碱基的修复功能，从而降低这些肿瘤细胞对烷化剂的敏感性。相反，在p53突变型的肿瘤细胞中，烷化剂造成的损伤难以完全修复，对细胞的杀伤效应高于p53野生型细胞。因此，MPG 通过与p53的结合和解离，协调了自身糖苷酶活性依赖和非糖苷酶活性在DNA损伤修复中的作用。在乳腺癌，肺癌和结肠癌中，MPG在癌组织中的阳性率分别为38.7%，43.4%和25.3%，在所有癌旁组织中MPG表达均为阴性。提示在肿瘤中，p53和MPG的状态共同决定了肿瘤细胞对烷化剂的敏感性。为了进一步探讨MPG在肿瘤发生中的机制，我们通过质谱分析的手段，鉴定到37个MPG 潜在相互作用蛋白，目前发现组蛋白识别修饰蛋白UHRF1 与MPG 存在相互作用。相关结果发表在Cell Research（2012, 22:1285-1303）和BBRC（2013, 433:415-419）上，同时申请了两项中国发明专利。总之，在我们的研究中首次发现了一个DNA损伤修复酶MPG作为p53选择性调控因子的直接证据，并阐述了其调控的具体机制。这一研究为进一步探讨MPG与p53在肿瘤治疗中的功能联系提供了新的启示。